package org.example.leetCode;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 216. 组合总和 III
 * 找出所有相加之和为 n 的 k 个数的组合，且满足下列条件：
 * 只使用数字1到9
 * 每个数字 最多使用一次
 * 返回 所有可能的有效组合的列表 。该列表不能包含相同的组合两次，组合可以以任何顺序返回。
 */
public class Code216 {
    List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
    List<Integer> path = new ArrayList<Integer>();
    int sum = 0;

    public List<List<Integer>> combinationSum3(int k, int n) {
        backtracking(n, k, 1);
        return res;
    }

    private void backtracking(int n, int k, int startIndex) {
        if (sum > n || path.size() > k) {
            return;
        }
        if (sum == n && path.size() == k) {
            res.add(new ArrayList<>(path));
            return;
        }
        for (int i = startIndex; i < 10; i++) {
            // 剪枝：如果剩余需要的数字个数大于可选数字个数，则跳出循环
            if (k - path.size() > 9 - i + 1) {
                break;
            }
            path.add(i);
            sum += i;
            backtracking(n, k, i + 1);
            sum -= path.get(path.size() - 1);
            path.remove(path.size() - 1);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Code216 solution = new Code216();

        // 测试用例1: k=3, n=7
        System.out.println("k=3, n=7的结果:");
        List<List<Integer>> result1 = solution.combinationSum3(3, 7);
        for (List<Integer> list : result1) {
            System.out.println(list);
        }

        // 重置结果列表
        solution.res.clear();
        solution.path.clear();
        solution.sum = 0;

        // 测试用例2: k=3, n=9
        System.out.println("\nk=3, n=9的结果:");
        List<List<Integer>> result2 = solution.combinationSum3(3, 9);
        for (List<Integer> list : result2) {
            System.out.println(list);
        }

        // 重置结果列表
        solution.res.clear();
        solution.path.clear();
        solution.sum = 0;

        // 测试用例3: k=4, n=1
        System.out.println("\nk=4, n=1的结果:");
        List<List<Integer>> result3 = solution.combinationSum3(4, 1);
        for (List<Integer> list : result3) {
            System.out.println(list);
        }
    }
}
